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原文传递递控式锚杆结构对边坡的加固机理及受力特性研究

论文题名：	递控式锚杆结构对边坡的加固机理及受力特性研究
关键词：	递控式锚杆结构;边坡加固;受力特性;数值模拟
摘要：	随着我国社会的进步,基础性建设的规模越来越大,岩土锚固技术已经广泛应用于隧道、边(滑)坡、基坑、地下洞室、坝体及抗倾、抗浮等工程建设中,是解决岩土工程问题经济、合理、有效的方法之一。岩土锚固的基本原理是依靠锚杆周围地层的抗剪强度来传递结构物的拉力或保持地层开挖面自身的稳定。　　国内外最常用的锚杆是全长粘结型锚杆,这种锚杆的作用机理是利用锚杆杆体与灌浆体以及灌浆体与岩土体之间的粘结强度来保证土体的稳定,但大量的室内与工程试验资料表明,锚杆粘结应力沿锚杆锚固段长度分布并不均匀。同时,锚杆自由段受力不均匀,被加固体地层(自由段)孔壁粘结强度得不到充分发挥。　　预应力锚索主要由于对被加固边坡施加了预应力,从而很好地限制了被加固边坡的变形,但这种结构只有张拉锁定后才对边坡具有加固与治理的效果,因此其发挥加固与治理作用的时间较慢,对需要快速抢险的边坡和滑坡治理不利。　　考虑到现有边坡工程中全长粘结型锚杆和预应力锚索的优缺点,结合边坡病害快速治理的需要,研发了可充分利用被加固体地层(自由段)孔壁粘结强度的递控式锚杆新结构。该锚杆由两根及以上单元锚筋组成,同时对每根锚筋自由段交替设置粘结段和无粘结段,各锚筋粘结段长度根据被加固体地层孔壁与注浆体间的粘结强度、锚孔孔径和被加固体厚度确定,除粘结段外其余段均涂黄油(或其它润滑防腐剂)并外套塑料波纹管或PE套管,锚固段与现有锚杆结构相同,该锚杆利用被加固体地层(滑体或潜在滑动体)的自身锚固性能反向锚固,能有效减少外锚结构物的尺寸。　　针对目前全长粘结型锚杆所出现的被加固体地层(自由段)孔壁粘结强度得不到充分发挥这一缺点,作者主要通过相关的室内试验和数值模拟,并与全长粘结型锚杆相比较,研究递控式锚杆自由段的受力特性及其加固效果。得出了以下结论: 　　(1)递控式锚杆既充分利用滑体地层强度自锁锚固,又利用潜在滑体分担了部分滑坡荷载,弥补了自由段地层可能出现的粘结强度不足。可避免锚杆出现渐进性破坏产生的反力全部由外锚结构物承担的现象,防止反力结构附近产生应力集中,造成反力结构和附近土体的变形破坏。　　(2)通过对比分析,室内试验和数值计算两种结果基本一致。全长粘结型锚杆自由段粘结应力分布不均匀,规律类似于单峰指数曲线形式;递控式锚杆自由段粘结应力分布规律类似于双峰指数曲线形式,且粘结应力分布相对均匀,充分利用了被加固体地层(自由段)的孔壁粘结强度。　　(3)由两种不同锚杆锚头位移曲线图可以看出,递控式锚杆锚头位移较小,能够更好地限制坡体变形,从而体现了递控式锚杆新结构的优越性。
作者：	孟进宝
专业：	道路与铁道工程
导师：	郑静;王旭
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文